ANR Blanc Presto'cog 2014-2018

Effets de stress prénatals sur le développement précoce des comportements et des capacités cognitives : une approche comparative.

ANR Presto'cog

Structuration du projet

PReSTO’Cog vise à étudier les effets de stress embryonnaires naturels, artificiels et maternels sur le comportement, le système endocrinien et la plasticité cérébrale de juvéniles à des stades très précoces. Ce projet rassemble 5 équipes de recherche : de l’Université, du CNRS de l'INRA et d'IFREMER pour un ensemble de 14 chercheurs/enseignants-chercheurs et 9 techniciens très complémentaires, tant dans leurs approches disciplinaires (éthologie, endocrinologie et neurobiologie) que dans leurs compétences techniques. Le stress prénatal (SP) a été le sujet d'un intérêt scientifique spectaculairement grandissant ces vingt dernières années et, de nos jours, il interpelle avec force des domaines aussi différents que la recherche fondamentale, le bien-être animal et la préservation des espèces ou la santé humaine. PReSTO'Cog développe des études sur des modèles très innovants et adaptés : céphalopode (seiche), poissons (poisson zèbre et truite) et oiseau (caille et poulet). Ces modèles animaux sont tous ovipares. Il n’y a pas de soins parentaux aux œufs chez la seiche, la truite et le poisson zèbre, et ils peuvent être remplacés par un maintien des œufs en incubateur artificiel chez les oiseaux. Ainsi, ces particularitéspermettent un accès direct aux embryons et un contrôle rigoureux de leur environnement sensoriel, ce qui est impossible chez les mammifères. Les modèles proposés étant tous précoces (les petits sont autonomes à la naissance), une analyse des réponses comportementales dès l’éclosion est possible, en évitant d’éventuels biais induits par des interventions de la mère.

PReSTO'Cog s’intéresse à deux questions fondamentales qui ne sont pas encore abordées dans la littérature ou sont sujettes à de vifs débats :
 

1. Le stress prénatal de l’embryon a-t-il des effets bénéfiques ou délétères sur les comportements adaptatifs des juvéniles ?

2. La nature du facteur de stress (naturel ou artificiel) appliqué à l’embryon modifie-t-elle ces effets du SP ?

Une question supplémentaire, mais cruciale sera abordée dans ce projet :
 

3. Le stress maternel induit-il chez les embryons l’émergence de phénotypes similaires à ceux observés lors de l’application d’un facteur de stress directement sur l’embryon ? Le cas échéant, par quels mécanismes ?

Pour répondre à ces questions, différents modèles d'étude ont été choisi avec soins, des invertébrés aux vertébrés, des poïkilothermes aux homéothermes et de modèles sauvages à des modèles plus ou moins domestiqués.
Les facteurs de stress « naturels » correspondent à des stimuli que les embryons sont susceptibles de percevoir en conditions naturelles (situation d’alarme, odeurs de prédateurs…). Les facteurs de stress artificiels correspondent à des facteurs potentiellement rencontrés en conditions d’élevage (manipulation, exposition à des substances aversives…). Ces facteurs de stress naturels ou artificiels seront aussi appliqués chez les mères juste avant la ponte. Des études endocriniennes permettront de mettre en évidence les réponses physiologiques de l’embryon, ou, le cas échéant de la mère, à ces facteurs de stress.
Pour évaluer les capacités d’adaptation comportementale des nouveau-nés de chaque espèce, nous proposons une batterie de tests évaluant les comportements exploratoires, défensifs et/ou alimentaires. Chez les espèces grégaires, les tempéraments des jeunes placés en situation sociale seront également observés. Ces études seront complétées par l’évaluation des performances cognitives au cours d’apprentissages embryonnaires. En parallèle, les conséquences de stress prénatals sur le développement cérébral seront évaluées.

La comparaison des résultats obtenus chez ces modèles, très différents mais possédant tous des modalités de développement bien circonscrites et contrôlables, permettra d'élargir les conclusions de ces recherches à une grande variété d'espèces.